三分钟速通初三化学

HFLS__Bobby · 2025-07-09 11:24:32 · 学习·文化课

零、声明

• 第一、三分钟速通是不可能的（除非你以光速看并过目不忘），任何学习都要细水长流、循序渐进

• 第二、对资料有疑问的来找我

• 第三、本蒟蒻来自HZ，其他地区的教材可能会有不同

一、酸

1. 定义

酸是电离时产生的阳离子全部是 氢离子（H⁺） 的化合物。
通式：酸 → H⁺ + 酸根离子（如 HCl → H⁺ + Cl⁻）
注意：NaHSO₄ → Na⁺ + H⁺ + SO₄²⁻ 虽然能电离出H⁺，但还有其他阳离子（Na⁺），所以不是酸。

2. 分类

• 按组成分：
  • 含氧酸（如 H₂SO₄、HNO₃）
  • 无氧酸（如 HCl、H₂S）
• 按酸性强弱分：
  • 强酸（如 HCl、H₂SO₄、HNO₃）
  • 弱酸（如 CH₃COOH、H₂CO₃）
• 按挥发性分：
  • 挥发性酸（如 HCl、HNO₃）
  • 难挥发性酸（如 H₂SO₄、H₃PO₄）

3. 常见的酸

（1）盐酸（HCl）

• 物理性质：

  • 无色、有刺激性气味的液体（工业盐酸因含Fe³⁺等杂质呈黄色）。
  • 易挥发，在空气中形成白雾（挥发的 HCl 气体与水蒸气结合形成盐酸小液滴）。
  • 市售浓盐酸浓度约 37%，密度 1.19 g/cm³，属于挥发性酸。

• 化学性质：

  • 酸性：能使紫色石蕊变红，无色酚酞不变色。

• 用途：

  • 工业除锈（金属表面氧化物）。

  • 制备氯化物（如 ZnCl₂、FeCl₂）。

  • 胃酸主要成分（0.2%-0.4%盐酸溶液）。

  • 食品工业中用于调节pH值。

（2）硫酸（H₂SO₄）

• 物理性质：

  • 无色油状液体，高沸点（338℃，难挥发），密度 1.84 g/cm³。

  • 吸水性：吸收游离水（可干燥H₂、O₂、CO₂等中性或酸性气体）。

• 化学性质：

  • 酸性（酸的通性）：

  • 脱水性（能将有机物中的H、O元素按水的比例脱去，使有机物碳化）

  • 强氧化性：

    • 与金属反应（常温下使Fe、Al钝化）：

      Cu + 2H₂SO₄(浓) → CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O  

    • 与非金属反应：

      C + 2H₂SO₄(浓) → CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O

  • 腐蚀性：浓硫酸沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再用3%-5% NaHCO₃溶液中和。

  • 稀释时剧烈放热，必须将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中并不断搅拌！

• 用途：

  • 生产化肥（如过磷酸钙、硫酸铵）。
  • 铅酸蓄电池电解液（约30%稀硫酸）。
  • 石油精炼、金属加工。
  • 实验室常用干燥剂。

4. 酸的通性

• 与酸碱指示剂反应：能使紫色石蕊试液变红，不能使无色酚酞试液变色

• 与活泼金属反应（金属活动性顺序H前金属）：

  Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑  

  规律：酸 + 活泼金属 → 盐 + 氢气

• 与金属氧化物反应：

  CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O  

  规律：酸 + 金属氧化物 → 盐 + 水

• 与碱反应（中和反应）：

  NaOH + HCl → NaCl + H₂O  

  规律：酸 + 碱 → 盐 + 水

• 与某些盐反应：

  CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O（强酸制弱酸）
  BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl（生成沉淀）

  规律：酸 + 盐 → 新酸 + 新盐

二、碱

1. 定义

碱是电离时产生的阴离子全部是 氢氧根离子（OH⁻） 的化合物。
通式：碱 → 金属离子 + OH⁻（如 NaOH → Na⁺ + OH⁻）。

2. 分类

• 按溶解性分：
  • 可溶性碱（如 NaOH、KOH、Ba(OH)₂）
  • 微溶性碱（如 Ca(OH)₂）
  • 难溶性碱（如 Cu(OH)₂、Fe(OH)₃）
• 按碱性强弱分：
  • 强碱（如 NaOH、KOH）
  • 弱碱（如 NH₃·H₂O）

3. 常见的碱

(1)氢氧化钠（NaOH）

• 物理性质：

  • 白色固体，易溶于水并剧烈放热。
  • 易潮解（吸收空气中水分而溶解），俗称烧碱、火碱、苛性钠。
  • 有强腐蚀性，使用时需戴橡胶手套！

• 化学性质：

  • 碱性：使紫色石蕊变蓝，无色酚酞变红。

  • 腐蚀性：NaOH溶液沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再涂硼酸溶液中和。

  • 其余的在碱的通性里

• 用途：

  • 制肥皂、造纸（溶解木质素）。
  • 石油精炼、人造纤维。
  • 实验室常用干燥剂（因其潮解性）。

(2)氢氧化钙

• 物理性质：

  • 白色粉末，微溶于水（20℃时溶解度约0.16g），水溶液俗称石灰水。
  • 由生石灰（CaO）与水反应制得：

    CaO + H₂O → Ca(OH)₂（剧烈放热）  

• 化学性质：

  • 碱性：使紫色石蕊变蓝，无色酚酞变红。

  • 其余的在碱的通性里

• 用途：

  • 建筑：制三合土、刷墙（Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃使墙面变硬）。
  • 农业：改良酸性土壤。
  • 工业：制漂白粉（Ca(ClO)₂）。

4. 碱的通性

• 碱性：使紫色石蕊变蓝，无色酚酞变红。

• 与非金属氧化物反应：

  CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O 

  规律：碱 + 非金属氧化物 → 盐 + 水

• 与酸反应（中和反应）：

  H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O  

  规律：碱 + 酸 → 盐 + 水

• 与某些盐反应（需满足复分解条件）：

  CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄  

  规律：碱 + 盐 → 新碱 + 新盐

三、盐

1. 定义

盐是电离时生成 金属离子（或 NH₄⁺）和酸根离子 的化合物。
通式：盐 → 金属离子 + 酸根离子（如 NaCl → Na⁺ + Cl⁻）。

2. 分类

• 按组成分：
  • 正盐（如 NaCl、CaCO₃）
  • 酸式盐（如 NaHCO₃、Ca(H₂PO₄)₂）
  • 碱式盐（如 Cu₂(OH)₂CO₃）
• 按溶解性分：
  • 可溶性盐（如 K⁺、Na⁺、NH₄⁺盐）
  • 难溶性盐（如 AgCl、BaSO₄）

3. 常见的盐

• 氯化钠（NaCl）：

  • 食盐主要成分，易溶于水
  • 用途：调味品、防腐剂、制氯气

• 碳酸钙（CaCO₃）：

  • 大理石、石灰石主要成分，难溶于水
  • 用途：建筑材料、补钙剂

4. 盐的化学性质

• 与金属反应（置换反应）：

  Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu  

  规律：活泼金属 + 不活泼金属盐 → 活泼金属盐 + 不活泼金属

• 与酸反应：

  AgNO₃ + HCl → AgCl↓ + HNO₃（检验Cl⁻）  

  规律：酸 + 盐 → 新酸 + 新盐

• 与碱反应：

  CuSO₄ + 2NaOH → Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄  

  规律：碱 + 盐 → 新碱 + 新盐

• 盐与盐反应（复分解反应）：

  NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃  

  规律：盐 + 盐 → 新盐 + 新盐

四、酸碱指示剂

• 紫色石蕊溶液：
  • 酸性溶液变红
  • 碱性溶液变蓝
• 无色酚酞溶液：
  • 酸性溶液无色
  • 碱性溶液变红
• pH试纸：可测定溶液酸碱度（pH值）

五、重要补充

1. 复分解反应条件：生成物中有沉淀、气体或水。
2. 金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
3. 盐的溶解性表：

符号说明

• ✔️：易溶
• △：微溶
• ✖️：难溶
• ↓：生成沉淀
• —：不稳定或不存在

六、离子检验与离子共存

1. 常见离子的检验方法

2. 离子共存问题

离子不能共存的条件：

• 生成沉淀（如 Ba²⁺与SO₄²⁻、Ag⁺与Cl⁻）
• 生成气体（如 H⁺与CO₃²⁻、NH₄⁺与OH⁻）
• 生成水（如 H⁺与OH⁻）

特殊注意：

• 无色溶液中不能存在有色离子（如 Cu²⁺蓝色、Fe²⁺浅绿色、Fe³⁺黄色）。
• 酸性溶液中不能存在 CO₃²⁻、OH⁻ 等碱性离子。
• 碱性溶液中不能存在 NH₄⁺、Mg²⁺、Fe³⁺ 等酸性离子。

七、金属

1. 金属和非金属

2. 金属的物理性质

• 共性：

  • 有金属光泽（如银白色、金黄色等，但铁粉为黑色）。
  • 良好的导电性、导热性、延展性（可拉成丝或压成薄片）。
  • 常温下多为固体（汞是唯一的液态金属）。

• 特性：

  • 颜色：铜（紫红色）、金（黄色）、铁（银白色，粉末为黑色）。
  • 硬度：铬最硬，钠、钾可用小刀切割。
  • 密度：锂最轻（密度0.534 g/cm³），锇最重（密度22.59 g/cm³）。

3. 常见金属材料

• （1）铁及其合金

  • 生铁（含碳量2%~4.3%）：硬度大、脆性高，用于铸造铁锅、机床底座。
  • 钢（含碳量0.03%~2%）：韧性好，分为碳素钢（如不锈钢）和合金钢（如锰钢）。

• （2）铝及铝合金

  • 密度小、耐腐蚀（因表面形成Al₂O₃保护膜），用于飞机、饮料罐。

• （3）铜及铜合金

  • 导电性好，用于电线、电路板；铜合金（如青铜、黄铜）用于制作工艺品。

• （4）钛及钛合金

  • 耐腐蚀、高强度，用于航天、人造骨骼。

4. 常见金属的化学性质

• （1）与氧气反应

  • 活泼金属（如K、Ca、Na、Mg、Al）：常温或加热易与氧气反应。

    4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃（致密氧化膜，保护内层金属）  

  • 中等活泼金属（如Zn、Fe、Sn、Pb）：高温下与氧气反应。

    3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄（黑色固体）  

  • 不活泼金属（如Cu、Hg、Ag）：加热时缓慢反应。

    2Cu + O₂ → 2CuO（黑色）  

• （2）与酸反应（置换反应）

条件：金属活动性顺序中排在 H前 的金属能与稀盐酸或稀硫酸反应。

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑  
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑  

注意：

• 浓硫酸、硝酸与金属反应不生成H₂（因强氧化性生成水或其他产物）。

• 铁与酸反应生成 Fe²⁺（亚铁离子），溶液为浅绿色。

• （3）与盐溶液反应（置换反应）

条件：活泼金属能置换出不活泼金属的盐溶液。

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu（铁表面覆盖红色固体）  
Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag（铜表面析出银白色固体）  

注意：

• K、Ca、Na 等极活泼金属会先与水反应生成碱，不与盐直接置换。
• 铁参与置换反应生成 Fe²⁺（亚铁盐）。

5. 金属活动性顺序

应用：

1. 判断金属与酸反应：H前的金属能置换酸中的氢。
2. 判断金属与盐反应：排在前面的金属能把后面的金属从盐溶液中置换出来。
3. 判断金属冶炼方法：
   • K~Al：电解法（如电解Al₂O₃制铝）。
   • Zn~Cu：热还原法（如用CO还原Fe₂O₃）。
   • Hg、Ag：加热氧化物分解（如2HgO → 2Hg + O₂↑）。
   • Pt、Au：自然界中以单质存在，直接提取。

6. 实验：金属活动性探究

示例：验证Fe、Cu、Ag的活动性顺序。

• 步骤：
  1. 将铁片放入CuSO₄溶液 → 铁表面析出红色固体（Fe > Cu）。
  2. 将铜片放入AgNO₃溶液 → 铜表面析出银白色固体（Cu > Ag）。
  3. 将铜片放入FeSO₄溶液 → 无现象（Fe > Cu）。
• 结论：活动性 Fe > Cu > Ag。